本书以应用为导向，基于CentOSStream9RHEL9，侧重讲解Linux操作系统不同发行版的共性技术。本书共12章，分为4篇：快速入门篇、系统管理篇、基础应用篇、前沿应用篇。第1篇主要包括：Linux操作系统概述、命令行基础。第2篇主要包括：文件和目录管理、用户和组管理、磁盘存储管理、进程管理。第3篇主要包括：软件包与网络服务管理、Shell编程、LinuxC编程。第4篇主要通过综合案例介绍
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内容简介
为了满足当下高等学校操作系统课程的教学需求，本书在《计算机操作系统(第四版)》的基础上进行了全方位的内容修订与资源完善，现已全面覆盖全国硕士研究生招生考试操作系统考试大纲。全书共12章，在引论之后详细介绍了进程的描述与控制、处理机调度与死锁、进程同步、存储器管理、虚拟存储器、输入/输出系统、文件管理、磁盘存储器管理、多处理机操作系统、保护和安全等操作系统的核心理论内容，跟踪介绍了虚拟化和云计算等前沿技术内容；同时，增加了足量案例与习题(含考研真题)。
章节目录
- 第1章 操作系统引论
- 1.1 操作系统的目标和作用
- 1.1.1 操作系统的目标
- 1.1.2 操作系统的作用
- 1.1.3 推动操作系统发展的主要动力
- 1.2 操作系统的发展过程
- 1.2.1 未配置操作系统的计算机系统
- 1.2.2 单道批处理系统
- 1.2.3 多道批处理系统
- 1.2.4 分时系统
- 1.2.5 实时系统
- 1.2.6 微机操作系统
- 1.2.7 嵌入式操作系统
- 1.2.8 网络操作系统
- 1.2.9 分布式操作系统
- 1.3 操作系统的基本特性
- 1.3.1 并发
- 1.3.2 共享
- 1.3.3 虚拟
- 1.3.4 异步
- 1.4 操作系统的运行环境
- 1.4.1 硬件支持
- 1.4.2 操作系统内核
- 1.4.3 处理机的双重工作模式
- 1.4.4 中断与异常
- 1.5 操作系统的主要功能
- 1.5.1 处理机管理功能
- 1.5.2 存储器管理功能
- 1.5.3 设备管理功能
- 1.5.4 文件管理功能
- 1.5.5 接口管理功能
- 1.5.6 现代操作系统的新功能
- 1.6 操作系统的结构
- 1.6.1 简单结构
- 1.6.2 模块化结构
- 1.6.3 分层式结构
- 1.6.4 微内核结构
- 1.6.5 外核结构
- 1.7 系统调用
- 1.7.1 系统调用的基本概念
- 1.7.2 系统调用的类型
- 1.8 本章小结
- 习题1（含考研真题）
- 第2章 进程的描述与控制
- 2.1 前趋图和程序执行
- 2.1.1 前趋图
- 2.1.2 程序顺序执行
- 2.1.3 程序并发执行
- 2.2 进程的描述
- 2.2.1 进程的定义与特征
- 2.2.2 进程的基本状态与转换
- 2.2.3 挂起操作和进程状态的转换
- 2.2.4 进程管理中的数据结构
- 2.3 进程控制
- 2.3.1 进程的创建
- 2.3.2 进程的终止
- 2.3.3 进程的阻塞与唤醒
- 2.3.4 进程的挂起与激活
- 2.4 进程通信
- 2.4.1 进程通信的类型
- 2.4.2 消息传递通信的实现方式
- 2.4.3 实例：Linux 进程通信
- 2.5 线程的概念
- 2.5.1 线程的引入
- 2.5.2 线程与进程的比较
- 2.5.3 线程状态和线程控制块
- 2.6 线程的实现
- 2.6.1 线程的实现方式
- 2.6.2 线程的具体实现
- 2.6.3 线程的创建与终止
- 2.7 本章小结
- 习题2（含考研真题）
- 第3章 处理机调度与死锁
- 3.1 处理机调度概述
- 3.1.1 处理机调度的层次
- 3.1.2 作业和作业调度
- 3.1.3 进程调度
- 3.1.4 处理机调度算法的目标
- 3.2 调度算法
- 3.2.1 先来先服务调度算法
- 3.2.2 短作业优先调度算法
- 3.2.3 优先级调度算法
- 3.2.4 轮转调度算法
- 3.2.5 多级队列调度算法
- 3.2.6 多级反馈队列调度算法
- 3.2.7 基于公平原则的调度算法
- 3.3 实时调度
- 3.3.1 实现实时调度的基本条件
- 3.3.2 实时调度算法分类
- 3.3.3 最早截止时间优先算法
- 3.3.4 最低松弛度优先算法
- 3.3.5 优先级倒置
- 3.4 实例：Linux进程调度
- 3.5 死锁概述
- 3.5.1 资源问题
- 3.5.2 计算机系统中的死锁
- 3.5.3 死锁的定义、必要条件与处理方法
- 3.5.4 资源分配图
- 3.6 死锁预防
- 3.6.1 破坏“请求和保持”条件
- 3.6.2 破坏“不可抢占”条件
- 3.6.3 破坏“循环等待”条件
- 3.7 死锁避免
- 3.7.1 系统安全状态
- 3.7.2 利用银行家算法避免死锁
- 3.8 死锁的检测与解除
- 3.8.1 死锁的检测
- 3.8.2 死锁的解除
- 3.9 本章小结
- 习题3（含考研真题）
- 第4章 进程同步
- 4.1 进程同步的基本概念
- 4.1.1 进程同步概念的引入
- 4.1.2 临界区问题
- 4.2 软件同步机制
- 4.3 硬件同步机制
- 4.4 信号量机制
- 4.4.1 信号量机制介绍
- 4.4.2 信号量的应用
- 4.5 管程机制
- 4.6 经典的进程同步问题
- 4.6.1 生产者- 消费者问题
- 4.6.2 哲学家进餐问题
- 4.6.3 读者- 写者问题
- 4.7 Linux进程同步机制
- 4.8 本章小结
- 习题4（含考研真题）
- 第5章 存储器管理
- 5.1 存储器的层次结构
- 5.1.1 多层结构的存储器
- 5.1.2 主存储器和寄存器
- 5.1.3 高速缓存和磁盘缓存
- 5.2 程序的装入与链接
- 5.2.1 地址绑定和内存保护
- 5.2.2 程序的装入
- 5.2.3 程序的链接
- 5.3 对换与覆盖
- 5.3.1 多道程序环境下的对换技术
- 5.3.2 对换区的管理
- 5.3.3 进程的换出与换入
- 5.3.4 覆盖
- 5.4 连续分配存储管理方式
- 5.4.1 单一连续分配
- 5.4.2 固定分区分配
- 5.4.3 动态分区分配
- 5.4.4 动态重定位分区分配
- 5.5 分页存储管理方式
- 5.5.1 分页存储管理的基本方法
- 5.5.2 地址变换机构
- 5.5.3 引入快表后的内存有效访问时间
- 5.5.4 两级页表和多级页表
- 5.5.5 反置页表
- 5.6 分段存储管理方式
- 5.6.1 分段存储管理方式的引入
- 5.6.2 分段系统的基本原理
- 5.6.3 信息共享
- 5.7 段页式存储管理方式
- 5.8 实例：基于IA-32/x86-64架构的内存管理策略
- 5.9 本章小结
- 习题5（含考研真题）
- 第6章 虚拟存储器
- 6.1 虚拟存储器概述
- 6.1.1 常规存储器管理方式的特征和局部性原理
- 6.1.2 虚拟存储器的定义与特征
- 6.1.3 虚拟存储器的实现方法
- 6.2 请求分页存储管理方式
- 6.2.1 请求分页中的硬件支持
- 6.2.2 请求分页中的内存分配
- 6.2.3 页面调入策略
- 6.3 页面置换算法
- 6.3.1 最佳页面置换算法和先进先出页面置换算法
- 6.3.2 最近最久未使用页面置换算法和最少使用页面置换算法
- 6.3.3 Clock 页面置换算法
- 6.3.4 页面缓冲算法
- 6.3.5 请求分页系统的内存有效访问时间
- 6.4 “抖动”与工作集
- 6.4.1 多道程序度与“抖动”
- 6.4.2 工作集
- 6.4.3 “抖动”的预防方法
- 6.5 请求分段存储管理方式
- 6.5.1 请求分段中的硬件支持
- 6.5.2 分段的共享与保护
- 6.6 虚拟存储器实现实例
- 6.6.1 实例1 ：在Windows XP 系统中实现虚拟存储器
- 6.6.2 实例2 ：在Linux 系统中实现虚拟存储器
- 6.7 本章小结
- 习题6（含考研真题）
- 第七章 输入/输出系统
- 7.1 I/O系统的功能、模型与接口
- 7.1.1 I/O 系统的基本功能
- 7.1.2 I/O 系统的层次结构与模型
- 7.1.3 I/O 系统的接口
- 7.2 I/O设备和设备控制器
- 7.2.1 I/O 设备
- 7.2.2 设备控制器
- 7.2.3 内存映像I/O
- 7.2.4 I/O 通道
- 7.2.5 I/O 设备的控制方式
- 7.3 中断和中断处理程序
- 7.3.1 中断简介
- 7.3.2 中断处理程序
- 7.3.3 实例：Linux 系统中断处理
- 7.4 设备驱动程序
- 7.4.1 设备驱动程序概述
- 7.4.2 设备驱动程序的执行过程
- 7.4.3 设备驱动程序的框架
- 7.5 与设备无关的I/O软件
- 7.5.1 与设备无关软件的基本概念
- 7.5.2 与设备无关软件的共有操作
- 7.5.3 设备分配与回收
- 7.5.4 逻辑设备名映射到物理设备名
- 7.5.5 I/O 调度
- 7.6 用户层的I/O软件
- 7.6.1 系统调用与库函数
- 7.6.2 假脱机系统
- 7.7 缓冲区管理
- 7.7.1 缓冲的引入
- 7.7.2 单缓冲区和双缓冲区
- 7.7.3 环形缓冲区
- 7.7.4 缓冲池
- 7.7.5 缓存
- 7.8 磁盘性能概述和磁盘调度
- 7.8.1 磁盘性能概述
- 7.8.2 早期的磁盘调度算法
- 7.8.3 基于扫描的磁盘调度算法
- 7.9 本章小结
- 习题7（含考研真题）
- 第8章 文件管理
- 8.1 文件和文件系统
- 8.1.1 文件、记录和数据项
- 8.1.2 文件名和文件类型
- 8.1.3 文件系统的层次结构
- 8.1.4 文件操作
- 8.2 文件的逻辑结构
- 8.2.1 文件逻辑结构的类型
- 8.2.2 顺序文件
- 8.2.3 顺序文件记录寻址
- 8.2.4 索引文件
- 8.2.5 索引顺序文件
- 8.2.6 直接文件和哈希文件
- 8.3 文件目录
- 8.3.1 文件控制块和索引节点
- 8.3.2 简单的文件目录
- 8.3.3 树形目录
- 8.3.4 无环图目录
- 8.3.5 目录查询技术
- 8.4 文件共享
- 8.4.1 利用有向无环图实现文件共享
- 8.4.2 利用符号链接实现文件共享
- 8.5 文件保护
- 8.5.1 保护域
- 8.5.2 访问矩阵的概念
- 8.5.3 访问矩阵的修改
- 8.5.4 访问矩阵的实现
- 8.6 Linux文件系统实例
- 8.6.1 实例1 ：虚拟文件系统
- 8.6.2 实例2 ：Linux ext2 文件系统
- 8.7 本章小结
- 习题8（含考研真题）
- 第9章 磁盘存储器管理
- 9.1 外存的组织方式
- 9.1.1 连续组织方式
- 9.1.2 链接组织方式
- 9.1.3 索引组织方式
- 9.2 文件存储空间的管理
- 9.2.1 空闲区表法和空闲链表法
- 9.2.2 位示图法
- 9.2.3 成组链接法
- 9.3 提高磁盘I/O速度的途径
- 9.3.1 磁盘高速缓存
- 9.3.2 提高磁盘I/O 速度的其他方法
- 9.3.3 廉价磁盘冗余阵列
- 9.4 提高磁盘可靠性的技术
- 9.4.1 第一级容错技术
- 9.4.2 第二级容错技术
- 9.4.3 基于集群系统的容错技术
- 9.4.4 后备系统
- 9.5 存储新技术
- 9.5.1 传统存储系统
- 9.5.2 新型存储系统
- 9.5.3 硬盘新技术
- 9.6 数据一致性控制
- 9.6.1 事务
- 9.6.2 检查点
- 9.6.3 并发控制
- 9.6.4 重复数据的一致性问题
- 9.7 本章小结
- 习题9（含考研真题）
- 第10章 多处理机操作系统
- 10.1 多处理机系统的基本概念
- 10.1.1 多处理机系统的引入
- 10.1.2 多处理机系统的类型
- 10.2 多处理机系统的结构
- 10.2.1 统一内存访问多处理机系统结构
- 10.2.2 非统一内存访问多处理机系统结构
- 10.3 多处理机操作系统的特征与类型
- 10.3.1 多处理机操作系统的特征
- 10.3.2 多处理机操作系统的功能
- 10.3.3 多处理机操作系统的类型
- 10.4 多处理机操作系统的进程同步
- 10.4.1 集中式同步方式与分布式同步方式
- 10.4.2 自旋锁
- 10.4.3 读- 复制- 更新锁
- 10.4.4 二进制指数补偿算法和待锁CPU 等待队列机构
- 10.4.5 定序机构
- 10.4.6 面包房算法
- 10.4.7 令牌环算法
- 10.5 多处理机操作系统的进程调度
- 10.5.1 调度性能的评价因素
- 10.5.2 进程分配方式
- 10.5.3 进程（线程）调度方式
- 10.5.4 死锁的分类、检测与解除
- 10.6 本章小结
- 习题10
- 第11章 虚拟化和云计算
- 11.1 虚拟化的基本概念
- 11.1.1 虚拟化的引入
- 11.1.2 虚拟化的发展
- 11.1.3 虚拟化的必要条件
- 11.1.4 虚拟化的实现方法
- 11.2 虚拟化技术
- 11.2.1 虚拟机监视器
- 11.2.2 CPU 虚拟化
- 11.2.3 内存虚拟化
- 11.2.4 I/O 虚拟化
- 11.2.5 多核虚拟化
- 11.3 云计算
- 11.3.1 云计算的引入
- 11.3.2 云计算的定义与基本特征
- 11.3.3 虚拟机迁移
- 11.3.4 授权和检查
- 11.4 实例：虚拟机软件
- 11.5 本章小结
- 习题11
- 第12章 保护和安全
- 12.1 安全环境
- 12.1.1 实现“安全环境”的主要目标
- 12.1.2 系统安全的特征
- 12.1.3 计算机安全的分类
- 12.2 数据加密技术
- 12.2.1 数据加密原理
- 12.2.2 对称加密算法和非对称加密算法
- 12.2.3 数字签名和数字证明书
- 12.3 用户验证
- 12.3.1 口令验证技术
- 12.3.2 基于物理标志的验证技术
- 12.3.3 生物识别验证技术
- 12.4 来自系统内部的攻击
- 12.4.1 早期常用的内部攻击方式
- 12.4.2 逻辑炸弹和陷阱门
- 12.4.3 特洛伊木马和登录欺骗
- 12.4.4 缓冲区溢出
- 12.5 来自系统外部的攻击
- 12.5.1 病毒、蠕虫和移动代码
- 12.5.2 计算机病毒的特征与类型
- 12.5.3 病毒的隐藏方式
- 12.5.4 病毒的预防与检测
- 12.6 可信系统
- 12.6.1 访问矩阵模型和信息流控制模型
- 12.6.2 可信计算基
- 12.6.3 设计安全操作系统的原则
- 12.7 本章小结
- 习题12
- 参考文献
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计算机操作系统（慕课版）是2021年由人民邮电出版社出版,作者编著。
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本书系工业和信息化部“十四五”规划教材、国家级一流本科课程配套教材《数字信号处理及应用（第2版）（微课版）》（ISBN：978-7-115-57889-1，简称主教材）的配套教辅。全书内容分为三大部分：第1部分为与主教材各章对应的学习指导与习题解析；第2部分为数字信号处理中的复杂工程问题案例；第3部分为模拟试卷及详解。本书注重对知识点的体系化介绍，重视理论知识在工程实践中的应用，采用传统教辅书与新
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